第14章半导体二极管和三极管.pptVIP

14.5晶体管（p15） 14.5.1晶体管的结构 晶体管的结构示意图如图14.14所示。 它有两种类型:NPN型和PNP型。 图 14.14 晶体管结构示意图及附号 晶体管的符号在图的下方给出，发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。 从外表上看两个N区,(或两个P区)是对称的，实际上发射区的掺杂浓度大，集电区掺杂浓度低，且集电结面积大。基区要制造得很薄，其厚度一般在几个微米至几十个微米。 14.5.2 电流分配和放大原理 晶体管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。 若在放大工作状态：发射结加正向电压，集电结加反向电压。 发射结加正偏时，从发射区将有大量的电子向基区扩散，形成的电流为IEN。与PN结中的情况相同。 从基区向发射区也有空穴的扩散运动，但其数量小，形成的电流为IEP。这是因为发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。 进入基区的电子流因基区的空穴浓度低，被复合的机会较少。又因基区很薄，在集电结反偏电压的作用下，电子在基区停留的时间很短，很快就运动到了集电结的边上，进入集电结的结电场区域，被集电极所收集，形成集电极电流ICN。在基区被复合的电子形成的电流是 IBN。 另外因集电结反偏，使集电结区的少子形成漂移电流ICBO。于是可得如下电流关系式: IE= IEN+ IEP 且有IENIEP IEN=ICN+ IBN 且有IEN IBN ，ICNIBN 晶体管的三种组态 晶体管有三个电极，其中两个可以作为输入, 两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态，见图14.16。 14.5.3 特性曲线(共发射极接法) B表示输入电极，C表示输出电极，E表示公共电极。所以这两条曲线是共发射极接法的特性曲线。IB是输入电流，UBE是输入电压，加在B、E两电极之间。IC是出电流，UCE是输出电压，从C、E 两电极取出。 简单地看，输入特性曲线类似于发射结的伏安特性曲线，现讨论IB和UBE之间的函数关系。因为有集电结电压的影响，它与一个单独的PN结的伏安特性曲线不同。 为了排除UCE的影响，在讨论输入特性曲线时，应使UCE=const(常数)。 共发射极接法的输入特性曲线见图14.18。其 中UCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。 当UCE≥1V时，UCB= UCE - UBE0，集电结已进入 反偏状态，开始收集电子，随着集电结反偏电压增 强，吸引电子的能力加强，使更多电子由e区进入c区， 基区复合减少。对于相同的UBE，流向基区的IB比原来小 ，特性曲线将向右稍微移动一些。但UCE再增加时，曲线右移很不明显。 输入特性曲线的分区： ①死区 ②非线性区 ③线性区 (2)输出特性曲线 共发射极接法的输出特性曲线如图14.19所示，它是以IB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明。 当UCE=0 V时，因集电极无收集作用，IC=0。当UCE稍增大， 发射结虽处于正向电压 之下，但集电结反偏电 压很小，如 UCE 1 V UBE=0.7 V UCB= UCE- UBE= 0.7 V 集电区收集电子的能力 很弱，IC主要由UCE决定。 图14.19 共发射极接法输出特性曲线 当UCE增加到使集电结反偏电压较大时，如 UCE ≥1 V UBE ≥0.7 V 运动到集电结的电子 基本上都可以被集电 区收集，此后UCE再增 加，电流也没有明显 的增加，特性曲线进 入与UCE轴基本平行的 区域 (这与输入特性曲 线随UCE增大而右移的 图14.19 共发射极接法输出特性曲线 原因是一致的) 。（动画2-2）